CN108900070A - 激光雷达供电方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及激光雷达供电方法，用于实现激光雷达的供电，S1：输入9VDC‑36VDC作为系统电源电压输出；S2：对输出电压进行隔离、滤波处理得到稳定的9VDC‑36VDC输出电压，S3：将输出电压分别送入三路处理电路；第一路，经电压转换电路输出5VDC和3.3VDC稳定电压；第二路，依次经电源管理模块、PWM模块、升压电路输出11VDC‑18VDC稳定电压；第三路，依次经电源管理模块、PWM模块、升压电路输出‑120VDC至‑180VDC稳定电压；所述第二路和第三路的配置有用于检测输出电压的电位计，所述电源管理模块根据电位计检测电压进行反馈调节；11VDC至18VDC为激光发射电路提供电源，‑120VDC至‑180DC为APD提供偏置电压。本发明只需要提供一个稳定输入电源就能够实现为激光雷达系统提供多种稳定电压。

Description

激光雷达供电方法
技术领域
本发明涉及雷达领域，具体涉及一种激光雷达供电方法。
背景技术
激光雷达，是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。其工作原理是向目标发射探测信号(激光束)，然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较，作适当处理后，就可获得目标的有关信息,如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数，从而对飞机、导弹等目标进行探测、跟踪和识别。它由激光发射机、光学接收机、转台和信息处理系统等组成，激光器将电脉冲变成光脉冲发射出去，光接收机再把从目标反射回来的光脉冲还原成电脉冲，送到显示器。用激光器作为发射光源，采用光电探测技术手段的主，激光雷达是激光技术与现代光电探测技术结合的先进探测方式。由发射系统、接收系统 、信息处理等部分组成。发射系统是各种形式的激光器，如二氧化碳激光器、掺钕钇铝石榴石激光器、半导体激光器及波长可调谐的固体激光器以及光学扩束单元等组成；接收系统采用望远镜和各种形式的光电探测器，如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外和可见光多元探测器件等组合。激光雷达采用脉冲或连续波2种工作方式，探测方法按照探测的原理不同可以分为米散射、瑞利散射、拉曼散射、布里渊散射、荧光、多普勒等激光雷达。
现有技术的缺点在于：激光雷达系统供电需要从特定电源取电，然后再转换成系统所需的供电电压。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种激光雷达供电方法，只需要提供一个稳定输入电源就能够实现为激光雷达系统提供多种稳定电压。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种激光雷达供电方法，用于实现激光雷达的供电，包括以下步骤：
S1：输入9VDC-36VDC作为系统电源电压输出；
S2：对输出电压进行隔离、滤波处理得到稳定的9VDC-36VDC输出电压；
S3：将输出电压分别送入三路处理电路；
第一路，经电压转换电路输出5VDC和3.3VDC稳定电压；
第二路，依次经电源管理模块、PWM模块、升压电路输出11VDC-18VDC稳定电压；
第三路，依次经电源管理模块、PWM模块、升压电路输出-120VDC至-180VDC稳定电压；
所述第二路和第三路的配置有用于检测输出电压的电位计，所述电源管理模块根据电位计检测电压进行反馈调节；
11VDC至18VDC为激光发射电路提供电源，-120VDC至-180DC为APD提供偏置电压。
作为本方案的进一步改进，所述电位计由ARM通过I2C控制电位计输出值，从而调节反馈电压，因此可改变输出电压范围。
作为本方案的进一步改进，所述电位计型号采用TPL0401b电位计。
作为本方案的进一步改进，所述系统电源电压输出端连接有电压取样电路和电流取样电路；
作为本方案的进一步改进，所述电压取样电路由分压电阻构成；
作为本方案的进一步改进，所述电流取样电路由取样电阻、LM321M5放大器组成的放大电路构成。
作为本方案的进一步改进，所述电压转换电路由线性切换式稳压器芯片LT3507IUHF#TRPBF组成。
作为本方案的进一步改进，所述第二路的电源管理模块由LT3757AIDD#PBF芯片组成，所述输出电压经由LT3757AIDD#PBF芯片输出到PWM模块的方波控制Si7850DP MOS管。
作为本方案的进一步改进，所述第三路的电源管理模块由LT3757AIDD#PBF芯片组成，所述输出电压经由LT3757AIDD#PBF芯片输出到PWM模块的方波控制BSZ42DN25NS3G MOS管。
作为本方案的进一步改进，所述升压电路由MOS管、电感、二极管构成的BOOST升压电路，产生脉冲电压。
作为本方案的进一步改进，所述升压电路的输出端连接有电容滤波电路用于实现电压的稳定输出。
本发明的有益效果是： 本方案通过将一个输入电压源输出稳定电压，然后将该稳定电压分别输入三路电压转换电路，得到激光雷达系统所需要的特点电压，解决了传统激光雷达系统供电需要从特定电源取电，然后再转换成系统所需的供电电压的步骤，且本方案仅采用一个输入电源相比传统技术的多个特定电源取点，本方案使得激光雷达的使用环境更加灵活，降低了对电压源的要求。
附图说明
图1是本发明的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示：
一种激光雷达供电方法，用于实现激光雷达的供电，包括以下步骤：
S1：输入9VDC-36VDC作为系统电源电压输出；
S2：对输出电压进行隔离、滤波处理得到稳定的9VDC-36VDC输出电压；
S3：将输出电压分别送入三路处理电路；
第一路，经电压转换电路输出5VDC和3.3VDC稳定电压；
第二路，依次经电源管理模块、PWM模块、升压电路输出11VDC-18VDC稳定电压；
第三路，依次经电源管理模块、PWM模块、升压电路输出-120VDC至-180VDC稳定电压；
所述第二路和第三路的配置有用于检测输出电压的电位计，所述电源管理模块根据电位计检测电压进行反馈调节；
11VDC至18VDC为激光发射电路提供电源，-120VDC至-180DC为APD提供偏置电压。
上述第二路和第三路是两条独立的处理电路，两条电路的组成基本相同，其区别在于输出端的电压幅值不同。
作为一种实施例，为了提高上述输出电压的精确度，所述电位计由ARM通过I2C控制电位计输出值，从而调节反馈电压，因此可改变输出电压范围，其中电位计型号采用TPL0401b电位计。
作为本实施例的优化，上述系统电源电压输出端连接有电压取样电路和电流取样电路；电压取样电路由分压电阻构成；电流取样电路由取样电阻、LM321M5放大器组成的放大电路构成。
所述电压转换电路由线性切换式稳压器芯片LT3507IUHF#TRPBF组成。
上述第二路的电源管理模块由LT3757AIDD#PBF芯片组成，所述输出电压经由LT3757AIDD#PBF芯片输出到PWM模块的方波控制Si7850DP MOS管。
上述第三路的电源管理模块由LT3757AIDD#PBF芯片组成，所述输出电压经由LT3757AIDD#PBF芯片输出到PWM模块的方波控制BSZ42DN25NS3G MOS管。
所述升压电路由MOS管、电感、二极管构成的BOOST升压电路，产生脉冲电压，升压电路的输出端连接有电容滤波电路用于实现电压的稳定输出。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种激光雷达供电方法，用于实现激光雷达的供电，其特征在于，包括以下步骤：
S1：输入9VDC-36VDC作为系统电源电压输出；
S2：对输出电压进行隔离、滤波处理得到稳定的9VDC-36VDC输出电压；
S3：将输出电压分别送入三路处理电路；
第一路，经电压转换电路输出5VDC和3.3VDC稳定电压；
第二路，依次经电源管理模块、PWM模块、升压电路输出11VDC-18VDC稳定电压；
第三路，依次经电源管理模块、PWM模块、升压电路输出-120VDC至-180VDC稳定电压；
所述第二路和第三路的配置有用于检测输出电压的电位计，所述电源管理模块根据电位计检测电压进行反馈调节；
11VDC至18VDC为激光发射电路提供电源，-120VDC至-180DC为APD提供偏置电压。
2.根据权利要求1所述的激光雷达供电方法，其特征在于，所述电位计由ARM通过I2C控制电位计输出值，从而调节反馈电压，因此可改变输出电压范围。
3.根据权利要求2所述的激光雷达供电方法，其特征在于，所述电位计型号采用TPL0401b电位计。
4.根据权利要求3所述的激光雷达供电方法，其特征在于，所述系统电源电压输出端连接有电压取样电路和电流取样电路；
所述电压取样电路由分压电阻构成；
所述电流取样电路由取样电阻、LM321M5放大器组成的放大电路构成。
5.根据权利要求1所述的激光雷达供电方法，其特征在于，所述电压转换电路由线性切换式稳压器芯片LT3507IUHF#TRPBF组成。
6.根据权利要求5所述的激光雷达供电方法，其特征在于，所述第二路的电源管理模块由LT3757AIDD#PBF芯片组成，所述输出电压经由LT3757AIDD#PBF芯片输出到PWM模块的方波控制Si7850DP MOS管。
7.根据权利要求5所述的激光雷达供电方法，其特征在于，所述第三路的电源管理模块由LT3757AIDD#PBF芯片组成，所述输出电压经由LT3757AIDD#PBF芯片输出到PWM模块的方波控制BSZ42DN25NS3G MOS管。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的激光雷达供电方法，其特征在于，所述升压电路由MOS管、电感、二极管构成的BOOST升压电路，产生脉冲电压。
9.根据权利要求8所述的激光雷达供电方法，其特征在于，所述升压电路的输出端连接有电容滤波电路用于实现电压的稳定输出。
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